МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ

КРИВОРОЖСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению расчётно-графической работы №2

по тепломассообмену

"Расчёт рекуперативного теплообменного аппарата"

для студентов специальности 7.092108 "Теплогазоснабжение и

вентиляция" всех форм обучения

Утверждено на заседании научно-методического совета университета протокол №1 от 26.01.2000 г.

Рассмотрены на заседании кафедры теплогазоснабжения и вентиляции протокол №5 от 21.01.2000 г

Кривой Рог КТУ 2000

Методические указания к выполнению расчетно-графической работы №2, по тепломассообмену «Расчет рекуперативного теплообменного аппарата» для студентов специальности 7 092108 «Теплогазоснабжение и вентиляция» всех форм обучения / Сост. А. М Голышев. - Кривой Рог: КТУ, 2000. - 67 с

Составитель А М. Голышев, канд. техн. наук, доц

Ответственный за выпуск П. В. Бересневич, докт. техн. наук, проф.

Рецензент В. Г. Лосьев, канд. техн. наук, доцент

1. Общие указания

Методические указания разработаны в соответствии с рабочей программой изучения дисциплины «Тепломассообмен».

Цель методических указаний - способствовать закреплению теоретических знаний, полученных студентами на лекциях, и приобретению ими практических навыков по конструктивному тепловому расчёту рекуперативных теплообменных аппаратов (ТА), наиболее распространённых в системах теплогазоснабжения и вентиляции.

Работу оформляют в виде расчётно-пояснительной записке на 8... 10 листах формата А4 (210x297 мм). При этом необходимо соблюдать следующие требования: при определении искомых величин приводить формулы, по которым эти величины вычисляются; приводить все промежуточные математические вычисления; для всех размерных величин обязательно проставлять их единицы измерения.

К расчётно-пояснительной записке прилагается принципиальная схема рассчитанного теплообменного аппарата, выполненная на листах стандартных форматов А4 или АЗ (420x297 мм). На ней должны быть проставлены основные конструктивные размеры ТА, полученные в результате расчета.

В состав индивидуального задания входит задача по расчёту следующих ТА: теплообменник типа «труба в трубе», кожухотрубчатый теплообменник, трубчатый двухходовой воздухоподогреватель парового котла, змеевиковый экономайзер парогенератора, пароперегреватель парового котла.

Варианты задач выбираются из таблиц 7.1...7.5 по двузначному числу, указанному преподавателем.

2. Классификация теплообменных аппаратов

Теплообменными аппаратами (теплообменниками) называют устройства, предназначенные для передачи теплоты от одной среды к другой, в качестве которых служат различные капельные жидкости, газы и твёрдые дисперсные вещества. Среды, воспринимающие или отдающие теплоту, именуют холодными или горячими теплоносителями. По принципу действия ТА делят на рекуперативные регенеративные и смесительные.

Рекуперативные теплообменники (рекуператоры) - такие ТА, в которых теплота от горячего теплоносителя к холодному передаётся через разделяющую их стенку.

Регенеративные теплообменники (регенераторы) - такие ТА, в которых теплоносители попеременно соприкасаются с поверхностью так называемой насадки, аккумулирующей теплоту от горячего теплоносителя и отдающей её холодному теплоносителю.

В смесительных теплообменниках (смесителях) процесс передачи теплоты происходит путём непосредственного соприкосновения и смешения горячего и холодного теплоносителей. В этих ТА теплообмен протекает совместно с массообменом.

В рекуперативных и регенеративных аппаратах процесс передачи теплоты связан с поверхностью твёрдого тела. Поэтому такие аппараты называют также поверхностными.

В особую группу выделяют ТА с внутренними источниками теплоты, отвод которой осуществляется одним теплоносителем. Примером таких теплообменников могут служить электронагреватели, ядерные реакторы и др.

Далее ограничимся рассмотрением только наиболее распространённых рекуперативных ТА. В зависимости от взаимного направления движения теп­лоносителей различают три основные схемы рекуператоров, (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Схемы движения теплоносителей в рекуперативных ТА:

1-направление движения горячего теплоносителя;

2- направление движения холодного теплоносителя;

1. прямоток;

2. противоток;

3. перекрёстный ток;

4. многократно перекрёстный ток;

5. последовательно смешанный ток; параллельно

6. смешанный ток.

Если оба теплоносителя движутся параллельно в одном направлении, то схема их движения называется прямоточной (рис 2.1, а).

Если оба теплоносителя движутся параллельно, но в противоположных направлениях, то схема их движения называется противоточной (рис. 2.1 ,б).

Если один теплоноситель движется в направлении, перпендикулярном другому, то схема движения называется перекрестным током (рис. 2.1 ,в).

Кроме указанных простых схем движения теплоносителей используют сложные схемы, являющиеся различными комбинациями простых схем. К ним, например, относятся: многократно перекрёстный ток (рис. 2.1,г), последовательно смешанный (рис. 2.1,д) ,и параллельно смешанный (рис. 2.1,е) токи, а также другие схемы.